Varilla de perforación con cable para toma de testigos PHD-IUW, con espesor variable de pared y refuerzo interno en los extremos

PHD-IUW es una varilla especial de barril de toma de testigos para cable de perforación con pared variable interna y expansión interna reforzada, diseñada para pozos ultra profundos y plenamente conforme a las normas internacionales de perforación DCDMA. El tubo base en bruto tiene unas dimensiones de Φ114,3 × 5 mm y se fabrica mediante forjado interno integrado exclusivo con expansión interna. La sección expandida presenta un diámetro interior de 101 mm y un diámetro exterior de 115 mm. El tubo en bruto está fabricado en acero aleado de alta resistencia ZT950, específicamente desarrollado para perforación profunda, combinado con un tratamiento térmico compuesto: engrosamiento en caliente por expansión en los extremos de la varilla, más temple y revenido zonales de frecuencia media en secciones prolongadas en ambos extremos. Su profundidad máxima recomendada para perforación segura alcanza los 2850 m. Es aplicable a la exploración de recursos minerales ultra profundos, a la investigación de pozos geotérmicos profundos, a la obtención de testigos científicos geológicos profundos y a la construcción de perforaciones ultra profundas para grandes proyectos de ingeniería geotécnica.

En comparación con las varillas estándar convencionales de núcleo PHD (PQ) de paredes iguales, este producto adopta un diseño estructural interno con ensanchamiento diferenciado y de espesor variable que amplía significativamente el área transversal de soporte de las juntas. Ofrece mejoras integrales en cinco aspectos clave: pureza del tubo, capacidad de soporte torsional y a tracción de las juntas, resistencia a la fatiga bajo cargas alternadas, resistencia al desgaste y a la corrosión de las roscas, y diseño ligero del tubo con gran paso interno para el flujo. Al equilibrar una resistencia estructural ultraelevada y una excelente tenacidad del tubo, es adecuado para perforaciones rectas ultra profundas y pozos desviados de alta inclinación, desde 2.500 m hasta 2.850 m, así como para formaciones rocosas duras densas, zonas estructurales fracturadas y acuíferos complejos con alta mineralización. Evita eficazmente los fallos frecuentes en condiciones de trabajo con sartas de perforación ultra largas, tales como desgarro de las juntas, colapso y deslizamiento de los dientes de rosca, flexión y deformación del tubo, y fractura por fatiga en las zonas de transición del tratamiento térmico. Es universalmente compatible con todos los accesorios estándar de núcleo PHD (PQ) con cable, incluidos los conjuntos de tubo interior, los dispositivos de captura (overshots), las brocas de diamante para toma de testigos y las camisas de reaming. Las varillas nuevas y existentes de núcleo PHD (PQ) del mismo estándar pueden combinarse y utilizarse indistintamente en el sitio.

refuerzo compuesto mediante ensanchamiento interno de pared variable y temple-templado zonificado, adaptado a condiciones de sarta de perforación ultra larga de 2850 m

Limitadas por estructuras de pared uniforme, las varillas estándar convencionales PHD (PQ) generalmente tienen una profundidad máxima de construcción inferior a 2400 m. La PHD-IUW incorpora juntas internas ensanchadas personalizadas de pared variable combinadas con un tratamiento térmico de temple y templado en doble extremo sobre secciones extendidas, lo que amplía considerablemente la sección resistente de las juntas. Soporta de forma estable el peso muerto de sartas de perforación ultra largas de 2850 m y las cargas rotativas de alto par provenientes de formaciones profundas, mejorando drásticamente la resistencia a la fatiga y al impacto de las juntas y roscas, y reduciendo notablemente accidentes durante la perforación, como la rotura de varillas en pozos profundos, el desgarro de juntas y la desenroscadura de roscas.

2. Tubo ligero de 114,3 × 5 mm con gran paso interno para una mayor eficiencia de perforación

El diseño optimizado de pared delgada, con un espesor de pared de 5 mm en el tubo base, reduce eficazmente el peso muerto de toda la sarta de perforación y disminuye la resistencia al izado y bajado durante las operaciones de viaje redondo en pozos de 2.850 m de profundidad. El tubo cuenta con un amplio conducto interno de 104,3 mm de diámetro interior, lo que permite un caudal suficiente de fluido de lavado, una eliminación más rápida de los recortes en el fondo de los pozos profundos, un enfriamiento continuo de las brocas de diamante y una mejora de la eficiencia integral de la toma de testigos continua en perforaciones ultra profundas.

3. La conformación integrada de ensanchamiento interno elimina los peligros ocultos de fracturas por tensión causadas por la variación del espesor de la pared

Fabricado mediante forja en caliente con matriz cerrada integrada y conformado interno por embutido, logra simultáneamente juntas ensanchadas y engrosadas con un diámetro interior de 101 mm y un diámetro exterior de 115 mm, reduciendo así la concentración de tensiones provocada por la diferencia de espesor de pared entre los cuerpos tubulares y las juntas de varillas centrales convencionales. La estructura metalográfica uniforme de las capas de transición sometidas a tratamiento térmico permite una resistencia prolongada a la extrusión a alta presión, a las vibraciones rotativas de alta frecuencia y a las cargas de impacto contra rocas duras en pozos profundos, resolviendo el problema generalizado en la industria de la fractura por fatiga en las secciones de transición de trenes de perforación ultralargos.

4. Roscas estándar universales PHD (PQ) – No se requiere sustitución de las herramientas de perforación existentes compatibles, lo que reduce los costos del proyecto

Las roscas cónicas para tuberías se mecanizan estrictamente de acuerdo con las normas internacionales DCDMA PHD (PQ), con dimensiones de conicidad, paso y perfil de diente totalmente compatibles con los accesorios para sondaje con cable (PHD/PQ) del mercado. Los conjuntos existentes de tubos internos en servicio, los dispositivos de sobrecarga (overshots), las camisas de escariado y las brocas de diamante pueden acoplarse directamente. La construcción mixta de varillas de sonda nuevas y antiguas elimina la necesidad de reemplazar por completo los consumibles de perforación, reduciendo así los costos de adquisición de equipos y de operación y mantenimiento.

5. Endurecimiento y protección compuestos de las roscas para resistencia a la corrosión subterránea a largo plazo y rendimiento anti-gripado

Después del acabado de precisión, las roscas reciben un tratamiento dual de endurecimiento anticorrosivo mediante nitruración y fosfatado. Resistirán la corrosión y el agarrotamiento incluso tras una inmersión prolongada en aguas subterráneas altamente mineralizadas y lodos de perforación ácidos. La desconexión suave sigue siendo posible tras paradas prolongadas y colocación estática, lo que reduce las pérdidas por tiempo de inactividad causadas por el bloqueo de roscas y tuberías atascadas en pozos ultra profundos.